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贵州省桑属(Morus)植物染色体倍数性的研究



全 文 :种子 s, 。 d 生9 9 0年 第 5 期 (总第 4 9 期 )
贵州省桑属 ( M or us ) 植物染色体倍数性 的研究 `
储 旋 余茂德 古松茂 李存礼
(桑树多倍体品种选育协作组 )
摘要
本文运用酶解去壁低渗法 , 对贵州省桑属植物种质资源材料 27 份进行了染色体倍数性研究 , 结果如下 : 1 . 二
倍体 吸Z n = Z x ~ 2 8 ) 5 个 。 2 . 三倍体 ( Z n ~ 3 x 一月2 ) 1 个 。 3 . 六倍体 ( Z n 一 6 x ~ s 月) 2一个 。 丰富 T 桑属植物染色
体研究内容 , 为桑树遗传育种提供了理论和实践依据 。
关锐词 : 桑属 染色体 倍数性
一 、 前言
自 s u ont 等 ( 1 9 03) 提出
“ 遗传的染色体学说 ” 之后 , 经无数研究证明 , 染色体是生物遗传物质的主要栽体 ,
研究桑属植物染色体的数量变化和倍数性特性 , 对桑树遗传育种 、 分类和进化研究等都具有重要意义 。
日本田原 ( 19 08) 研究并确定了桑树染色体基数 ( aB sec un m比 r of hc or m 、 。me ) x ~ I J 。 继后大泽 ( 19 5 ] ) 。 关
( 1 9 5 9 )
、 东城 ( 1 9 6 6 ) 等报道了日本 3 0 0 多个桑品种的染色体倍数性 。 英国 Jan a k i mA m a l ( 1 9 4 8 ) 从我国湖北省 、
四川省收集了一些华桑 ( M · 〔汹知脚朋 了加殆蛇 ) 进行细胞学研究 , 发现其中有 4 倍体 、 6 倍体和 8 倍体 。 我国近年在
桑 属植物染色体倍数性研究方面 , 也获得 了较好成绩 : 吴云 ( 19 6 4 ) 、 潘一乐 ( 1 9 8 0) 朱勇等 ( 19 8 5) 、 余茂德
( 1 9 8 6~ 19 8 )
、 储瑞银 、 孙晓霞 ( 19 8 6) 、 何大彦 ( 19 8 9) 等 , 先后对 10 多份桑属植物种质资源材料进行了染色
体倍数性研究 , 发现我国桑属植物中 , 存在单倍体 、 2 倍体 、 3 倍体 、 4 倍体 、 6 倍体和 2 倍体等倍数性 .
1 9 8 2 年贵州省桑属种质资源普查获得 91 份材料 , 经初步分类鉴定发现有山桑 ( M . 如浏冰初 人诵众 . ) 、 白桑 ( M ·
气 吻 .L ) 、 鲁桑 ( M · 艘必滚理戒` 卿 · ) 、 鸡桑 (对二昭加创衍汹 、 ) 、 蒙桑 ( “ , ” 划甲众习 从触“ 、 ) 、 鬼桑 ( M 、 侧翔网众` I衍赫伽 拍放 、 ) 、 长果桑 ( 耐 , 腼今勿 附 、 ) 、 长穗桑 (对 . w 边勿问 m 了aI 耐 、 ) 等桑种和道真桑等品种 。 但对这些种质资源的细胞学研究较少 , 为进一步开发利用受到了制约 。 19 8 7 年贵州省农业厅 , 西南农业大学 , 贵州省蚕研所进
行协作 , 对贵州部分桑属种质资源的染色体倍数性进行了研究 , 现将初步结果报导于后 .
二 、 材料与方法
(一 ) 实验材料 : 贵州省桑属种质资源材料 27 份 , 其名称和类型如表一 1所示 。
(二 ) 实验方法 参照陈瑞阳等的去壁低渗法 , 并根据桑树特点稍作修改 。 操作步骤为 :
表 1 实验材料名称及类型 取材~ 前处理~ 前低渗 一酶解去壁~ 后低渗 ~ 固
几 b】e 1 The n幽e a n d yt pe s o f e x P r im e n t m a t e r 认15
材料类型 材 料 名 称
m口宜O r通& l 厅山 t e r i al s n a m e
t y l犯 s
野生桑 贵 2 号 贵 5 号 贵 6 号 贵 8 号 贵 14 号
w i l d 贵 1 6 号 贵 17 号 贵 22 号 贵 2 3 号贵 2 5 贵
m u lbe r y 贵 34 号 贵 36 号 贵 37 号 贵 39 号 贵 轮 号
贵 51 号 贵 6 号 贵 73 号 贵 79 号贵 80 号
贵 8 8 号 贵 9 1 号 贵 9 4 号 贵 1 00 号贵 1 0 3 号
贵 1 1 4 号
栽培桑 云桑 1 号
C U l t i V 日J
m川晚 ” y
定~ 制片~ 火焰干燥~ i~ m。 染色体~ 镜检 。
三 、 实验结果
将供试材料的制片标本于显微镜下观察 , 各个供试
材料选择 20 、 30 个染色体分散良好的细胞计数染色体
数 , 并进行显微摄影 , 确定倍数性 . 各供试材料的染色
体图像如图版所示 , 染色体倍数性详细结果如表一 2所
刀亏。 丁
四、 、 讨论
这次研究鉴定责州省桑属植物种质资源材料共 27
份 : 其中栽培桑 l 份 ( 云桑 l 号 ) ; 野生桑 26 份 . 从染
色体倍数性鉴定结果 , 发现 2 倍体 5 个 ; 3 倍体 r 个 , 6
倍体 21 个 多倍体数占总数 80 % 以上 , 6 倍体数最多 ,
丁敏生 、 张晓瑞 。 罗弦等同志参加本研究部分 1 {作 , 在此一并致谢
种 r s o e d l , , o 年 第 5 期 (总第 4 9期 )
占总数 7 8% 。
(一 ) 桑属多倍体的地理分布与生态环境
表 2 实验材料染色体倍橄性
aT b l
e Z T卜e 比 r o m溯 m e po lyP lo id y o f e x rP im e n t m a et r ial s
染色体倍数性 材料名称 合计
e h rom
o` o m e po lyP l oj d y m
吕 et r恤 15 n a m e ad d u P
2倍体 贵 7 3号 贵 7 9 号 贵 8 0号 贵 1 03号 5
( Z n = ZX = 2 8 ) d i P IO dl
3倍体 贵 17 号 1
( Z n = 3X = 4 2 ) tr iP IO id
6倍体 贵 2号 贵 S号 贵 6号 贵 8号 贵 “ 号 贵 16 号 贵及 号 贵 2 3号 贵 2 8号 贵 3’ 号 贵 3 6 号 贵 3 7号 2 1
( Z n = 6 x ~ 8 4 ) h e xa p l
o i e 贵 39 号 贵 4 2号 贵 5一号 费 6 6 号 贵 .吕号 贵 引 号 贵洲 号 贵 1 0 0号 贵 一1 4号
总 计 2 7
桑属自然分布范围较广 , 约自南纬 10 度到北纬 50 度之间 。
一般认为在北半球 ,随着纬度的增高 , 显花植物中多倍体出现频率 , 也看到类似增加的现象 。但 J o h n so n 和 pe r k -
er ( 1 98 0 ) 指出 , 在阿拉斯加植物区系中 , 多倍体的出现频率与局部生境有关 , 而不是和整个北极环境有关 。
郭明武 ( 19 8 9) 从四川省桑属植物种质资深材料 163 份中 , 对多倍体的地理分布和生态环境分析 , 认为 : 四
川省桑属多倍体虽在高纬度的绵阳 、 达县地区有较多的分布 , 但在低纬度的雅安 、 宜宾地区同样有分布 。 因此多
倍体的分布与纬度并无直接的相关性 , 而颇大程度地受到局部地区特殊地理条件和气候因子的影响 。 又从四川盆
周山地气候垂直变化分析 , 认为 : 从海拔高度看 , 3倍体一般分布在 40 ~ 140 0 米之间大部分在 1 0 0。 米以下 , 6 倍
体大多分布在 10 00 米以上 。 3 倍体和 6 保体在垂直高度分布上的差异 , 说明 6 倍体比 3倍体具有更强的抵抗不良
环境的能力 , 这是自然选择的结果 。
贵州省位于云贵高原东部 , 北纬 2 4 0一。` ~ 2 9 0 13 ` , 东经 1 0 3 0 5 1` ~ 1 09 0 5 0 , , 海拔平均约 1 00 0米 , 西部高达 2 9 00
米 ; 山峦重至 、 河谷纵横 \高山谷地交错分布 , 地势起伏较大 。 年平均气温 8~ 20 ℃ , 无箱期 7~ 10 月 , 年平均降
水量占全年在 90 ~ 15 0 毫米 , 全年降水 日期在 160 天以上 , 夏季降水量占全年降水量 50 % , 春多冰雹 , 夏无酷
著 , 秋多阴雨 , 阴天总日数约 2 0 ~ 2 40 天 , 形成了 “ 天无三日晴 ” 的特殊区域气候和生态环境 , 因而孕育了丰富
的桑属多倍体种质资源 。 更由于斜坡陡峻 、 岩石嶙峋 、 峭壁很多 , 交通闭塞 , 因此在高原山区的桑树野生资源大
部得以保存下来 。
(二 ) 桑属植物 3 倍体和 6 倍体的发生机制
大泽 ( 19 51 ) 曾提出 3 倍体产生的三条途径 , 即 : ( 1) 2倍体与 4 倍体杂交 ; ( 2) 由 2 倍体产生的 2x 生殖细
胞而来 ; (3 ) 来探于 3 倍体品种 。 关 ( 19 59) 认为 : 3 倍体主要是由于晚籍低温诱发的 2x 配子与正常的单倍体配
子杂交而产生 ; 并证实 : 人为低温处理及晚霜袭击影响最大的时期是花粉母细胞的第一分裂前期至中期 。 但因在
日本尚未发现自然 劝倍休 , 故认为在自然界中不可能由 2 倍体和 4 倍体杂交而产生 。 东城 ( 1 9 8 5) 观察到某些桑
树 , 即使在没有晚箱的条件下 , 2x 配子也相当容易产生 。 故认为桑树某些种群可能具有增加 2x 配子发生频率的基
因 。 但 Jan nk i A一 m aln l ( 19 48) 报导 , 曾在我国湖北 、 四川的华桑 (卫 . ca 跳扣二 H 洲 nI s l ) 中有自然 4 倍体 、 6 倍体 、 8
倍体存在 , 储瑞银等 ( 19 86) 报导在西藏野桑中 , 发现有四倍体存在 。 说明在自然界中由 4x 交 2x 产生 3 倍体也是
一种途径 。 只不过我国在桑属植物细胞学的基础研究方面比较薄弱 , 对自然 4倍体的发现极少而已 。 现在从贵州
省桑属野生资源中 , 已发现了 3 倍体和 6 倍体存在 , 预计还可能有 峨倍体存在 , 因 6 倍体和 2 倍体杂交 , 可以产
生 4 倍体 。 虽然其自然杂交成功率甚低 , 但也不是完全不可能的 。 至于 6倍体的发生 , 同样可以由 3 倍体自然加
倍 、 或由未减数的 3 x 本子相互杂交而获得 。 但桑属植物多倍体发生机制 , 是一个十分复杂的问题 , 尚须进一步研
究 。
(三 ) 多倍体桑的利用价值 多倍体桑因体细胞内具有 3 组或 3 组以上的染色体组 。 由于染色体及其上面的等
1 0

种子 s oe d , 9 9 0年 第 5期 (总第 4 9 期 )
位荃因数目加倍 , 直接或间接地影响到一系列性状发生变化 。 如 : 促进代谢活动 , 增强生命力 , 细胞变大 , 茎叶
增粗增大 、 变厚 , 育性下降 , 对恶劣环境有更强的适应性 , 表现出产量高 、 叶质优 、 杭逆性强 、 _男耸旺盛的特点 。据日本关博夫等 ( 1 9 63) 的观察比较 , 3 倍体和 6 倍体桑品种的产叶量和养蚕成绩可比 2倍休桑品种提高 15 一 20 % 。
80 年代初期日本人工育成了段质高产的 4倍体新桑品种新剑持和青叶鼠 ; 西南农大李存礼等 (东曲” 用 月倍体桑
与 : 倍体桑杂决获得了 3 倍体桑植株 . 因此多倍体育种已成为国内外桑树育种的重要途径之一公_贵州属植物种质
资谏中存在粉丰畜的 6倍体体材料 , 这些 6 倍体虽然属野生桑类型 , 在桑树种上却是十分宝贵的羞础素材 , 具有
开发和利用价值 .
今考文献
陈瑞阳等 ( 1 9 7 9 ) : 植物学报 , 2 ] ( 3 ) : 2 9 7一 2 9 8 。
李存礼 , 全茂德 ( 1 9 5 7 ) : 西南农业大学学报 , 9 ( 2 ) , 2 18一 2 1 9 。
蒋同庆 、 朱舅 ( 19 8 5 ) : 蚕学通讯 、 ( 4 ) : 1 1一 1 9 。偏琦银行、 一协晓妞 ( l邹。、 : 蚕业科学 、 一2 ( 4 ) : 1 9 9一 2 0 2 。
旅佰坤 、 吴朝吉 ( l , 5 5 ) : 蚕业通讯 , (一) : 3。一 ; 0 。
全茂德 (一, 。 6) : 蚕学科学 、 (月 ) : 3 8一 一 4 0 。
何大彦等 ( 19 8 9 ) : 蚕业科学 , 1 5 ( l ) : 7一 12 .
, .J飞J,户ō .工`J-,`叹U`567r
Llse工
..LIlr.Jwe
ù
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〔10 ] 东城功 ( 1 9 85) , 杨今后译 : 桑树多倍体的研究及其应用 , 国外农学— 蚕业 . 1 986 年 2 期 15一 ! 6 页 。
S t u d i e s o n
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0 . 蛇 r i侧沁 . : J仄~ 减刊栩的翻护 神峋
滋初 , 口 云南省召开全省杂交水稻制种现场会
云南省农牧鱼业厅于 7月 21 日一 26 日在文山州召开了全省杂交水梢侧种现场会 。 省 、 地 、 县代丧 l松 入 :函报
了今年杂交水稻生产形势 , 参观了富宁 、 西畴 、 文山县制种田 , 新组合试验田及种子低温低湿库 . 像结交流 厂制
种筑殖经脸 . 讨论了今后发展规划及有关制种补助政策 。
云南省杂交水稻生产近年有了较快发展 。 19 0 年全省推广杂交水稻 3创 万 亩 , 比去年扩大 、 、 , 多万 一亩 · 制种 艺 5
万亩 , 比去年扩大一倍多 . 目前杂交水稻种子自给率达到 17 % , 预计 19 91 年全省可达 30 % 以 1 。
`云南省种子公司 朱湘 . )
去南省种子协会举办种子知识竞赛
为加快农业科技推广 . 普及种子科学知识 , 提高种子工作者的业务水平 , 云南省种 一f 协会举办了全省首届种
子知识竞赛 .
首届种子知识竞赛按中等友业技术水平分必答题和逸答题 。 凡在云南省工作 、 学小 对种 :.J 知识有兴趣斧均
可参加 , 一尤其希望 朽 岁以下的 f , ,青年种子协会会员和乡以 _仁的农业科技 .人员勇跃参加 。 省种子协介对竟赛岑卷组
织有关人员统 一评分 , 试题标准答案补 竞资结果在 之云南科技报 》 上贷卜布 , 竞赛 :码主的 一岑奖 5 名 . 二撼奖 ’ 二` 乞 .
王等奖 30 名 , 鼓励奖 5 。名 , 由劣矜子协舜分别拾予奖励 f : 二产省钟 于公 班 失浓粼 ,
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